MiniElektrikář 43. - Vnitřní a vnější ochrana před přepětím

1. Definice přepětí

• Přepětí je napětí, které přesahuje nejvyšší hodnotu provozního napětí v elektrickém obvodu.
• Pulzní přepětí je krátkodobé přepětí, trvající řádově nanosekundy až milisekundy. Patří mezi nejvýraznější a nejškodlivější projevy elektromagnetické interference (rušivých vlivů) a ohrožuje zvláště elektronické zařízení obsahující polovodičové součástí.

2. Pulzní přepětí podle původu:

• Atmosférická přepětí (LEMP – Lighting ElektroMagnetic Pulse)
• přímý nebo blízký úder blesku
• vzdálený úder blesku
• bleskovým proudem (atmosférickou vazbou)
• ve dvou budovách po úderu blesku
• přepětí sousedních objektů
• Spínací přepětí (SEMP – Switching ElektroMagnetic Pulse)
• Přepětí vzniklá při výbojích statické elektřiny (ESD – ElektroStatic Discharge)
• Přepětí způsobená nukleárními výbuchy (NEMP – Nuclea ElektroMagnetic Pulse)

3. Kategorie přepětí:

• Číselně definovaná úroveň impulzní odolnosti označená: I, II, III , IV
• venkovní přívod - kategorie přepětí IV (nemá přepětí překročit 6 kV)
• pevná instalace - kategorie přepětí III (nemá přepětí překročit cca 4 kV)
• spotřebiče - kageorie přepětí II (nemá přepětí překročit cca 2,5 kV)
• slaboproudé spotřebiče - kageorie přepětí I (nemá přepětí překročit cca 1,5 kV)

3. Vnější ochrana před přepětím

• ČSN 34 1390 Předpisy pro ochranu před bleskem
• ČSN 33 2000-4-443 Ochrana před atmosférickým a spínacím přepětím
• ČSN EN 61643-11 Ochrany před přepětím nízkého napětí - Část 11: Přepěťová ochranná zařízení zapojená v sítích nízkého napětí - Požadavky a zkoušky
• ČSN IEC 62305 (34 1390)
  homosvodnou ochranu tvoří
• jímací systém (zařízení)
• hřebenová soustava
• mřížová soustava
• tyčový hromosvod
• oddálený hromosvod
• stožárový hromosvod
• klecový hromosvod
• svody
• co nejkratší, rovné, přirozeným pokračováním jímacího systému
• vně objektu
• uzemnění
• tyčové nebo trubkové
• páskvé nebo drátové
• deskové
• základové

Bleskojistka

4. Vnitřní ochrana před přepětím

• Opatření vnitřní ochrany:
• vyrovnání potenciálů
• odstínění budov, místností a prostorů
• odstranění nebezpečných přiblížení a souběhů vyrovnání potenciálů, jehož nedílnou součástí je i účinná ochrana
• Základ pro realizaci vnitřní ochrany:
• vyrovnání potenciálů, tj. připojení veškerých kovových částí k ekvipotenciální přípojnici

Omezení přepětí se provádí standardně ve 3 stupních, přičemž každý stupeň musí přepětí snížit na předepsanou hodnotu. Jednotlivé stupně se instalují na rozhraní jednotlivých kategorií přepětí.

Přepěťové ochranné zařízení (SPD – Surge Protective Device)Definice:
Je to přístroj, který má vzniklé přepětí omezit na míru bezpečnou pro chráněné zařízení.
(např. bleskojistka, omezovač přepětí, jiskřiště, apod. s nelineární voltampérovou charakteristikou, které ochraňují elektrická zařízení a přístroje před vysokým přepětím).

SPD TYP 1 - hrubá ochrana (1. stupeň, třída B)
schopnost svádět při přímých úderech blesku (dílčí) bleskové proudy svou zvláštní konstrukcí
Ochranu zajišťují svodiče bleskových proudů, které jsou konstruovány na bázi jiskřiště
Ochrana je schopná bez poškození svádět bleskové proudy nebo jejich podstatné části a největší díl
přepěťové vlny
SPD TYP 2: střední ochrana (2. stupeň, třída C)
Ochranu zajišťují svodiče přepětí konstruované na bázi varistorů
Ochrana je schopná bez poškození svádět přepětí (atmosférická nebo od spínacích pochodů v síti).
schopnost svádět přepětí vzniklá údery blesku nebo spínacími pochody
SPD TYP 3: jemná ochrana (3. stupeň, třída D)
Základním prvkem jsou varistory a supresorové diody.
Sloužící k ochraně jednotlivých spotřebičů nebo skupin spotřebičů před přepětím a připojované k zásuvkám

5. Bezpečnou ochranu před úderem blesku poskytují
- zásadně budovy s hromosvodem,
- vozidla s celokovovou karoserií,
- kabiny stavebních strojů,
- železniční vagóny,
- karavany a nebo kovové kabiny lanové dráhy.

Není-li v blízkosti vhodný úkryt, vyhněte se těm místům, která jsou podle zkušeností zvláště ohrožená:

• osaměle stojící stromy a skupiny stromů
• vrcholky hor
• pahorky
• vyhlídkové věže
• sloupy nadzemního vedení
• antén apod.

Udržujte odstup od kovových plotů, mříží a jiných kovových konstrukcí.
Uprostřed lesa s rovnoměrnou výškou stromů se můžete cítit celkem bezpečně. Vyhněte se okraji lesa a vyčnívajícím stromům. Dřepněte si v minimální vzdálenosti 3 metry od kmenů stromů a špiček větví a raději oželte úkryt před deštěm pod nízkými větvemi!
Nevěřte pověrám: Pod bukem nebo lípou jste ve stejném nebezpečí, jak pod jinými stromy!
Auta s celokovovou karoserií vytvářejí "Faradayovou klec" a poskytují osádce především jistou ochranu před přímým úderem blesku. Problémy vznikají ovšem při přechodu bleskového proudu z kovového pláště do dobře izolovaných ploch pneumatik.
Stany, obytné přívěsy a karavany by neměly být nikdy postaveny na exponovaných místech (vedle tyčí a stožárů, na okraji lesa, pod osaměle stojícími stromy nebo na pahorcích).
Jste-li při bouřce ve stanu, dřepněte si na izolující a suchou rohož nebo matraci, zachovejte co největší odstup k stanovým tyčím a nedotýkejte se stěn stanu.
Tím se minimalizuje nebezpečí krokového napětí, které se může vyskytnout při úderu v blízkosti stanu. Pobyt ve stanu nebo v obytném přívěsu bez kovové konstrukce je stejně nebezpečný jako pobyt pod širým nebem.